Введение

Устаревший алгоритм безопасности для беспроводных сетей
Wired Equivalent Privacy (WEP) — это серьезно уязвимый алгоритм безопасности для беспроводных сетей 802.11. Внедренный как часть оригинального стандарта IEEE 802.11, утвержденного в 1997 году, он был разработан для обеспечения конфиденциальности данных, сопоставимой с традиционной проводной сетью. WEP, идентифицируемый по ключу из 10 или 26 шестнадцатеричных цифр (40 или 104 бита), когда-то широко использовался и часто был первым вариантом безопасности, предлагаемым пользователям в инструментах настройки маршрутизатора. После раскрытия в 2001 году серьезного конструктивного недостатка в алгоритме, WEP больше не считался безопасным на практике. В подавляющем большинстве случаев аппаратные устройства Wi-Fi, использующие защиту WEP, не могли быть обновлены для обеспечения безопасной работы. Некоторые из недостатков конструкции были устранены в WEP2, но WEP2 также оказался небезопасным, и для обеспечения безопасной работы требовалось новое поколение оборудования. В 2003 году Wi-Fi Alliance объявил, что WEP и WEP2 были заменены Wi-Fi Protected Access (WPA). В 2004 году, с утверждением полного стандарта 802.11i (то есть WPA2), IEEE объявил, что WEP 40 и WEP 104 устарели. WPA сохранил некоторые конструктивные особенности WEP, которые оставались проблемными. WEP был единственным протоколом шифрования, доступным для устройств 802.11a и 802.11b, выпущенных до стандарта WPA, который был доступен для устройств 802.11g. Однако некоторые устройства 802.11b позже получили обновления прошивки или программного обеспечения для поддержки WPA, а в новых устройствах он был предустановлен.

История

WEP был ратифицирован как стандарт безопасности Wi-Fi в 1999 году. Первые версии WEP не отличались особой надежностью, даже по меркам того времени, из-за ограничений, введенных США на экспорт различных криптографических технологий. Эти ограничения вынудили производителей ограничивать свои устройства 64-битным шифрованием. После снятия ограничений шифрование было увеличено до 128 бит. Несмотря на появление 256-битного WEP, 128-битное шифрование остается одной из наиболее распространенных реализаций.

Детали шифрования

WEP был включен в качестве компонента обеспечения конфиденциальности оригинального IEEE 802.11. WEP использует потоковый шифр RC4 для обеспечения конфиденциальности и контрольную сумму CRC 32 для обеспечения целостности. Он был признан устаревшим в 2004 году и задокументирован в текущем стандарте. Стандартный 64-битный WEP использует 40-битный ключ (также известный как WEP 40), который объединяется с 24-битным вектором инициализации (IV) для формирования ключа RC4. В момент разработки первоначального стандарта WEP ограничения на экспорт криптографических технологий, установленные правительством США, ограничивали размер ключа. После снятия этих ограничений производители точек доступа реализовали расширенный 128-битный протокол WEP, использующий 104-битный ключ (WEP 104). 64-битный ключ WEP обычно вводится в виде строки из 10 шестнадцатеричных символов (0–9 и A–F). Каждый символ представляет 4 бита, 10 цифр по 4 бита дают 40 бит; добавление 24-битного IV формирует полный 64-битный ключ WEP (4 бита × 10 + 24 бита IV = 64-битный ключ WEP). Большинство устройств также позволяют пользователю вводить ключ в виде 5 символов ASCII (0–9, a–z, A–Z), каждый из которых преобразуется в 8 бит, используя байтовое значение символа в ASCII (8 бит × 5 + 24 бита IV = 64-битный ключ WEP); однако это ограничивает каждый байт печатным символом ASCII, который составляет лишь небольшую часть возможных значений байта, значительно уменьшая пространство возможных ключей. 128-битный ключ WEP обычно вводится в виде строки из 26 шестнадцатеричных символов. 26 цифр по 4 бита дают 104 бита; добавление 24-битного IV формирует полный 128-битный ключ WEP (4 бита × 26 + 24 бита IV = 128-битный ключ WEP). Большинство устройств также позволяют пользователю вводить его в виде 13 символов ASCII (8 бит × 13 + 24 бита IV = 128-битный ключ WEP). 152-битные и 256-битные системы WEP доступны от некоторых производителей. Как и в других вариантах WEP, 24 бита из них предназначены для IV, оставляя 128 или 232 бита для фактической защиты. Эти 128 или 232 бита обычно вводятся в виде 32 или 58 шестнадцатеричных символов (4 бита × 32 + 24 бита IV = 152-битный ключ WEP, 4 бита × 58 + 24 бита IV = 256-битный ключ WEP). Большинство устройств также позволяют пользователю вводить его в виде 16 или 29 символов ASCII (8 бит × 16 + 24 бита IV = 152-битный ключ WEP, 8 бит × 29 + 24 бита IV = 256-битный ключ WEP).

Атака кофе латте

Атака Caffe Latte – это ещё один способ взлома WEP. Для осуществления этой атаки злоумышленнику не требуется находиться в зоне действия сети. Используя процесс, нацеленный на беспроводной стек Windows, можно получить ключ WEP с удалённого клиента. Отправляя большое количество зашифрованных ARP-запросов, злоумышленник использует уязвимости, связанные с аутентификацией по общему ключу и возможностью модификации пакетов в протоколе 802.11 WEP. Атакующий использует ответы ARP для получения ключа WEP менее чем за 6 минут.

Контрмеры

Использование зашифрованных протоколов туннелирования (например, IPsec, Secure Shell) может обеспечить безопасную передачу данных по незащищенной сети. Однако были разработаны замены WEP для восстановления безопасности непосредственно беспроводной сети.

802.11i (WPA и WPA2)

Рекомендуемым решением проблем безопасности WEP является переход на WPA2. WPA был временным решением для оборудования, не поддерживающего WPA2. И WPA, и WPA2 значительно безопаснее, чем WEP. Для добавления поддержки WPA или WPA2 может потребоваться замена некоторых старых точек доступа Wi-Fi или обновление их прошивки. WPA был разработан как промежуточное программное решение для WEP, позволяющее отсрочить внедрение нового оборудования. Однако TKIP (основа WPA) исчерпал свой срок службы, был частично взломан и официально прекратил поддержку с выпуском стандарта 802.11 2012 года.

WEP2

Это временное улучшение WEP присутствовало в некоторых ранних версиях стандарта 802.11i. Его можно было реализовать на некоторых (но не на всех) аппаратных средствах, не поддерживающих WPA или WPA2, и оно расширяло как IV, так и значения ключа до 128 бит. Предполагалось, что это устранит проблему повторяющихся IV и остановит атаки полным перебором ключей. Однако, когда стало ясно, что сам алгоритм WEP имеет недостатки (а не только размеры IV и ключей) и потребует еще большего количества исправлений, название WEP2 и исходный алгоритм были отменены. Две увеличенные длины ключей сохранились в TKIP, который впоследствии стал частью WPA.

WEPplus (всего)

WEPplus, также известный как WEP+, — это запатентованное расширение WEP, разработанное компанией Agere Systems (ранее дочерней компанией Lucent Technologies), которое повышает безопасность WEP, избегая использования "слабых векторов инициализации" (IV). Оно полностью эффективно только при использовании WEPplus на обоих концах беспроводного соединения. Поскольку обеспечить это не всегда возможно, это остается серьезным ограничением. Кроме того, оно не обязательно предотвращает атаки повторного воспроизведения и бесполезно против более поздних статистических атак, не зависящих от слабых IV.

Динамическая WEP

Динамический WEP представляет собой сочетание технологии 802.1x и протокола расширяемой аутентификации (EAP). Динамический WEP обеспечивает динамическую смену ключей WEP. Это функция, специфичная для отдельных производителей, предоставляемая такими компаниями, как 3Com. Принцип динамической смены ключей был реализован в 802.11i в составе TKIP, но не был применен непосредственно к протоколу WEP.